JPH11513875A - 特に電気機械の界磁極と磁極ケーシングとの間に接合継手を製作する方法並びに該方法によって製作された電気機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、接合工具によって接合力を接合部位に及ぼし、それによって磁極ケーシングの母材を界磁極の切欠部内へ押し込めて形状嵌合式及び摩擦接続式の継手を製作するようにした形式の特に電気機械の界磁極と磁極ケーシングとの間に接合継手を製作する方法に関する。本発明の要旨は、接合工具（２０）によって磁極ケーシング（１０）の母材及び各界磁極（１２）の母材を、少なくとも１つの接合部位で焦点状に前記界磁極（１２）の切欠部（２２）内へ押し込めるようにした点にある。

Description

【発明の詳細な説明】 特に電気機械の界磁極と磁極ケーシング との間に接合継手を製作する方法並びに 該方法によって製作された電気機械 技術分野： 本発明は、請求項１に発明の上位概念として規定した形式の、特に電気機械の 界磁極と磁極ケーシングとの間の接合継手を製作する方法並びに該方法によって 製作された電気機械に関する。 背景技術： 界磁を有する電気機械において、界磁巻線を支持する界磁極を、実質的に円筒 形に形成された磁極ケーシングの内面に固定することは公知である。界磁極は周 知のように例えばねじ継手、溶接継手又は接着継手によって磁極ケーシングに固 定することができる。更にまたフランス国特許出願公開第２４８８７４９号明細 書に基づいて公知になっている方法では、界磁極は磁極ケーシングに摩擦接続式 の接合継手によって固定されており、その場合、界磁極の円錐形の凹設部内に磁 極ケーシングの母材が圧入されている。その場合の欠点は、精密工具によって著 しく高い経費をかけてしか円錐形の凹設部を製作できないことである。界磁極の 、基底へ向かって拡張する円錐形の凹設部内へ磁極ケ ーシングの母材を確実かつ均等に圧入するためには、凹設部に対する接合工具の 高精度の、ひいてはコスト高の調整が必要になる。 発明の利点： 前記公知先行技術に対比して本発明の方法では、請求項１の特徴部に記載した 手段によって、界磁極と磁極ケーシングとの間に形状嵌合式−摩擦接続式の接合 継手を簡単に形成することが可能であり、しかも界磁極と磁極ケーシングとの間 の二次的エアギャップが最小限度に制限される。接合工具によって、磁極ケーシ ングの母材及びその都度対応する界磁極の母材を、少なくとも１つの接合部位で 界磁極の対応する凹設部内へ焦点状に押し込めることによって、界磁極と磁極ケ ーシングとの間に摩擦接続式結合が簡単な操作工程で得られるばかりでなく、こ の操作工程は、単純な構造の接合工具によって実施することができる。長期にわ たって界磁極が磁極ケーシングに大面積で接触することを保証する高い接合力が 発生される。高い接合力の導入によって、界磁極と磁極ケーシングとの間のギャ ップは、技術的に可能な最小限度に制限される。界磁極の対応する切欠部内への 磁極ケーシング母材の単なる焦点状の押込みは、界磁極の母材損失を極く僅かに することを保証するので、該界磁極の電磁的特性に及ぼされる被害は実質的に排 除される。 本発明の有利な構成は、請求項２以降に記載した手 段から明らかである。 図面の簡単な説明： 図１は接合前の状態で示した界磁極と磁極ケーシングとの間の結合部位の概略 的な断面図である。 図２は接合後の状態で示した図１の結合部位の概略的な断面図である。 図３は本発明による接合部位のマイクログラフ状の模式図である。 図４は接合後の状態で示した別の実施例による結合部位の概略的な断面図であ る。 図５は接合前の状態で示した図４の結合部位の概略的な断面図である。 図６は接合後の状態で示した更に別の実施例による結合部位の概略的な断面図 である。 図７は別の実施例による界磁極の断面図である。 発明を実施するための最良の形態： 次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。 図１の断面図では、全体的な図示を省いた電気機械の磁極ケーシング１０及び 界磁極１２が部分的に図示されている。電気機械は概して４個又は６個の界磁極 １２を有し、該界磁極は、円筒形に形成された磁極ケーシング１０の内周面にわ たって配置されている。１個の界磁極１２の部分図に基づいて、磁極ケーシング １０と界磁極１２との間の接合継手の製作法を以下に説明するものとする。この 製作に当たって複数個の界 磁極１２は、接合装置の構成部材である１本のマンドレル１４の全周にわたって 配分されている。界磁極１２は、図示を省いた界磁巻線を前以て備えており、か つ適当な形式で該マンドレル１４の外周にロックされている。ところでマンドレ ル１４は界磁極１２と共に磁極ケーシング１０内へ移動される。この場合、界磁 極１２を装備したマンドレル１４を磁極ケーシング１０に対して相対移動させる ことも、かつ／又は磁極ケーシング１０を固定的に位置決めされた界磁極１２に 対して相対移動することも可能である。また接合装置は工具ホルダ１６を備え、 該工具ホルダは、接合工具２０を案内するために少なくとも１つの工具ガイド１ ８を有している。前記接合工具２０は適当な装置、例えば油圧装置又は空圧装置 を介して接合力Ｆでもって負荷可能である。 磁極ケーシング１０の位置決め及び／又は界磁極１２を装備したマンドレル１ ４の位置決めは、界磁極１２内に予め形成された切欠部２２を各接合工具２０に 対応配設するように行われる。有利な１実施例では前記接合工具２０は円形プラ ンジャであり、従って該円形プランジャに対して、１つの合致した孔２４（＝切 欠部２２）が対応配設されることになる。孔２４はこの場合、図１に図示したよ うに貫通孔として、また別の実施例では止り穴として形成することができる。更 に又、図示を省いた実施例では、接合工具２０と切欠 部２２との互いに対応した輪郭は、円形とは異なった形状を有することもできる 。要するに例えば楕円形横断面又は角形横断面も可能である。更には又、各界磁 極１２ごとに複数の切欠部２２を設けておくことも可能であり、この場合、複数 の切欠部は例えば軸方向で相互間隔をおいて配置されている。このような実施形 態の場合は接合装置は相当数の接合工具２０を備えている。 前記接合工具２０は２段に形成されており、すなわち接合工具は小径区分２６ と、これに続く大径区分２８とを有している。接合工具２０の小径区分２６と大 径区分２８とはリング段３０を介して互いに移行している。該リング段３０は図 示の実施例では、接合力Ｆの作用方向に対して直角に配置されている。しかし図 示は省いたが別の実施例ではリング段３０は円錐形状を有することもできる。 界磁極１２又は磁極ケーシング１０を位置決めした後、接合工具２０は接合力 Ｆで負荷される。この負荷によって磁極ケーシング１０は界磁極１２に向かって 押圧される。接合力Ｆに対する対応受け、つまりアンビルとしてマンドレル１４ が使用される。製作法上の第１操作段階で接合工具２０はその小径区分２６でも って磁極ケーシング１０に接触し、その際、小径区分２６の設計値に相応して磁 極ケーシング１０の特定量の母材を、接合工具２０に対向して位置する切欠部２ ２内へ押し込める。接合力Ｆを維持することによってリング段３０は磁極ケーシ ング１０と接触するに至り、その結果、今度は大径区分２８を介して接合力Ｆが 磁極ケーシング１０内へ導入される。従ってリング段３０の寸法に相応して、付 加的な面圧が磁極ケーシング１０に対して発生するので、切欠部２２の上縁３２ が接合力Ｆの作用を受けて切欠部２４内へ押し入る。切欠部２２内への前記上縁 ３２の押し入りによって、図２に示したように、先に接合工具２０の小径区分２ ６を介して押し込められた母材がアンダーカットされてリベット３４を形成する 。図２に示した製作済みの接合継手に基づいて明らかなように、界磁極１２の母 材から成る上縁３２のアンダーカット部３３によって、磁極ケーシング１０の母 材から押し込み成形されたリベット３４は固定的に緊締される。本発明の接合中 に発生する高い力によって界磁極１２は磁極ケーシング１０の方に向かって押し 退けられるので、界磁極１２と磁極ケーシング１０との間に残留するギャップ３ ５は、技術的な最小限度に制限されている。 界磁極１２と磁極ケーシング１０との間の形状嵌合式−摩擦接続式の結合作用 は、接合装置から取外した後も永続的に維持される。切欠部２２及び接合工具２ ０を例えば円形に形成することによってリベット３４は、上縁３２に沿った１本 の円周線上で絞窄され、つまりアンダーカットされる。従って、電気機械の特定 の使用中に界磁極の軸方向で作用する力も確実に吸収され、弛み、及びこれに伴 うギャップ３５の拡張化が惹起されることはない。界磁極１２と磁極ケーシング １０との間の継手部位の選定数に応じて、確実にして固定的な結合作用を永続的 に保証することが可能である。 図３に示した磁極ケーシング１０と界磁極１２との間の継手部位のマイクログ ラフ状の模式図から明らかなように、磁極ケーシング１０の母材から切欠部２２ 内へ押し込み成形されたリベット３４には、界磁極１２の上縁３２がアンダーカ ット状に係合している。 図４及び図５には、界磁極１２と磁極ケーシング１０との間の接合継手を製作 するための別の変化実施例が図示されている。図１と同一の構成部分には、同一 符号が付されており、かつその重複説明は省いた。接合装置の詳細な図示は概観 的な理由から省略した。図５に基づいて明らかなように、切欠部２２は止り穴３ ６として形成することができる。該止り穴３６は所謂カップ深絞りによって界磁 極１２内に形成されるので極めて有利であり、このカップ深絞り時に同時に上縁 ３２は、切欠部２２をめぐるリングビード３８として張出される。 図４に示した磁極ケーシング１０と界磁極１２との間の接合継手から判るよう に、接合時に（この場合接合は単段形の型打ちプランジャ２０ａによって行うこ とができる）接合力Ｆによってリングビード３８は切欠部２２内へ押し込まれる ので、接合工具によって切欠部２２内へ押し込み成形されたリベット３４は、界 磁極１２の上縁３２によって同じく絞窄つまりアンダーカットされる。従って前 記と同様に界磁極１２と磁極ケーシング１０との間を形状嵌合式−摩擦接続式に 永続的に結合することが可能である。リベット３４はアンダーカット部３３によ って固定的に緊締され、この緊締時に磁極ケーシング１０と界磁極１２との間に は、やはり引張り力が形成されるので、ギャップ３５は最小限度に制限されてい る。これによって二次的なエアギャップの発生は回避される。 図６の断面図では、別の接合継手が概略的に図示されている。同一の構成部分 は矢張り同一符号で示し、かつその重複説明は省いた。図６に示した実施例では 、界磁極１２の切欠部２２は図１と同様に貫通孔として形成されている。図１乃 至図３について説明した接合工程中、接合力Ｆの作用時には切欠部２２内に対抗 プランジャ４０が保持され、該対抗プランジャは、磁極ケーシング１０寄り端部 に、円錐形の斜め面取り部４２を有している。これによって接合動作中、リベッ ト３４を形成しつつ切欠部２２内へ押し込められる磁極ケーシング１０の母材は 、対抗プランジャ４０の斜め面取り部４２の円錐面に沿って流れて側方へ押し退 けられる。その結果やはり、界磁極１２と磁極ケーシ ング１０との間に確実な形状嵌合式−摩擦接続式の結合を保証するアンダーカッ ト部３３が形成されることになる。 図７には、界磁極１２の切欠部２２の別の変化実施形態が図示されている。図 ７の断面図では明確を期すために界磁極１２だけが示されている。切欠部２２は 段付き孔４４として形成されており、該段付き孔は、磁極ケーシング１０寄りの 側で段部４６を経て小径区分へ移行している。これによって、リベット３４を形 成しつつ押し退けられる磁極ケーシング１０の母材は、図７では図示を省いた対 抗プランジャの上面に沿って流れて段部４６の下へ押し退けられるので、この場 合もアンダーカット部３３が生じる。 全体的に見て明らかなように、全ての実施例に共通している点は、簡単に実施 できる所謂型打ち式リベット締結作用もしくは押抜き式リベット締結作用によっ て、界磁極１２と磁極ケーシング１０との間に単純にして永続的な接合継手を製 作でき、しかも該接合継手が特にアンダーカット部３３の形成によって恒久的に 形状嵌合しかつ摩擦接続することである。この場合アンダーカット部３３の形成 は、切欠部２２の特定の形成によっても、かつ／又は接合工具２０の特定の形成 によっても得ることができる。全ての実施例において接合継手は、型打ちプラン ジャとして形成された接合工具のただ１回の作業ストロークでもって、摩擦接続 式にも形状嵌合式にも製作される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター フランツ ドイツ連邦共和国 Ｄ−31199 ディーク ホルツェン シュヴァルツェ リーエ 27 (72)発明者 ヴォルフガング コップ ドイツ連邦共和国 Ｄ−31141 ヒルデス ハイム ダーリエンシュティーク 10 (72)発明者 ベルント クレーター ドイツ連邦共和国 Ｄ−31135 ヒルデス ハイム モルトケシュトラーセ 28 (72)発明者 セラフィン バルサ カレラ スペイン国 39005 サンタンデール ア ヴグニダ カスタネーダ 25−４セ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．接合工具によって接合力を接合部位に及ぼし、それによって磁極ケーシング の母材を界磁極の切欠部内へ押し込めて形状嵌合式及び摩擦接続式の継手を製作 するようにした形式の、特に電気機械の界磁極と磁極ケーシングとの間に接合継 手を製作する方法において、接合工具（２０）によって磁極ケーシング（１０） の母材及び各界磁極（１２）の母材を、少なくとも１つの接合部位で焦点状に前 記界磁極（１２）の切欠部（２２）内へ押し込めることを特徴とする、特に電気 機械の界磁極と磁極ケーシングとの間に接合継手を製作する方法。 ２．磁極ケーシング（１０）の母材を、接合工具を形成するプランジャ（２０） による押抜き式リベット締結作用によって切欠部（２２）内へ押し退ける、請求 項１記載の方法。 ３．切欠部（２２）の上縁（３２）を、磁極ケーシング（１０）の押し退けられ た母材内へ押し込める、請求項１又は２記載の方法。 ４．２段形の型打ちプランジャ（２０）によって押抜き式リベット締結を行う、 請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 ５．切欠部（２２）の上縁（３２）を囲むリングビード（３８）を少なくとも部 分的に、リベット（３４ ）を生ぜしめる磁極ケーシング（１０）の母材内へ押し込める、請求項１から４ までのいずれか１項記載の方法。 ６．切欠部（２２）の製作時にリングビード（３８）を形成する、請求項１から ５までのいずれか１項記載の方法。 ７．切欠部（２２）を止り穴（３６）として形成する、請求項１から６までのい ずれか１項記載の方法。 ８．切欠部を貫通孔（２４）として形成する、請求項１から６までのいずれか１ 項記載の方法。 ９．接合力（Ｆ）とは逆向きの保持力を、界磁極（１２）用の組立支持体として のマンドレル（１４）によって生ぜしめる、請求項１から８までのいずれか１項 記載の方法。 10．マンドレル（１４）の外周を介して保持されている電気機械所属の複数の界 磁極（１２）を磁極ケーシング（１０）内へ移し換え、かつ全ての界磁極（１２ ）を同時に磁極ケーシング（１０）と接合する、請求項９記載の方法。 11．１個の磁極ケーシングと、該磁極ケーシング内に配置されていて、しかも請 求項１から１０までのいずれか１項記載の方法によって前記磁極ケーシングに固 着された複数個の界磁極とを備えた電気機械において、界磁極（１２）と磁極ケ ーシング（１０）とが、前記界磁極（１２）の少なくとも１つの切欠 部（２２）に沿って押し退けられた前記磁極ケーシング（１０）の母材（３４） 及び各界磁極（１２）の母材（３２）によって摩擦接続式及び形状嵌合式に結合 されていることを特徴とする、電気機械。